可靠性和重復(fù)性
當(dāng)儀器設(shè)計(jì)工程師在選用微型電磁閥時(shí),常希望電磁閥能非常可靠的反復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn),特別是保證長時(shí)間的穩(wěn)定性能即重復(fù)性能,是希望長時(shí)間*沒有任何運(yùn)轉(zhuǎn)波動(dòng)和例外發(fā)生,這個(gè)經(jīng)常成為篩選精密電磁閥的*要素。
電磁閥與介質(zhì)接觸材質(zhì)
特別是電磁閥的設(shè)計(jì)就會(huì)直接影響器件本身的可靠性,所以在設(shè)計(jì)和使用電磁閥的密封材質(zhì)時(shí),必須對(duì)所有的應(yīng)用材質(zhì)做更多的數(shù)理分析,不是簡單的防腐耐酸堿。
電磁閥直接接觸樣品試劑,但大多數(shù)微型隔離閥都有內(nèi)部橡膠材質(zhì),在接觸樣品試劑時(shí)候都有可能會(huì)溶脹。如果沒有考慮任何設(shè)計(jì)上的預(yù)補(bǔ)償,那么長時(shí)間使用后橡膠材質(zhì)都會(huì)因此改變閥的參數(shù)和性能,甚至是會(huì)影響到元件到不能正常工作,從而導(dǎo)致整個(gè)儀器無法工作的問題。
電磁閥的開關(guān)反應(yīng)時(shí)間
電磁閥開關(guān)反應(yīng)時(shí)間,它直接影響到您每組實(shí)驗(yàn)數(shù)理分析結(jié)果的真實(shí)性。往往這個(gè)數(shù)據(jù)是許多業(yè)內(nèi)工程師zui容易忽略的關(guān)鍵指標(biāo)參數(shù)之一,而且也是高品質(zhì)電磁閥區(qū)分低水平電磁閥的重要指標(biāo)之一,因?yàn)殡姶砰y開關(guān)反應(yīng)時(shí)間有電磁閥的線圈、彈簧、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等元件決定的,如果沒有廣泛的應(yīng)用研究試驗(yàn)作為設(shè)計(jì)基礎(chǔ),是不可能得出準(zhǔn)確的數(shù)值。
確保更長的使用壽命
連續(xù)使用壽命是電磁閥在大多數(shù)應(yīng)用下應(yīng)首先考慮的參數(shù),特別在某些應(yīng)用中會(huì)需要更長的連續(xù)使用壽命。例如在醫(yī)療設(shè)備和高運(yùn)轉(zhuǎn)的儀器上,設(shè)備要求連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),要求即使使用很長時(shí)間,電磁閥出現(xiàn)故障次數(shù)也要zui低甚至為零。經(jīng)常性的維護(hù)和更換電磁閥的行為都盡量避免。連續(xù)高使用壽命同時(shí)也說明元器件在復(fù)雜多變的應(yīng)用下有更好的可靠性。
其實(shí)高可靠性的使用壽命保證是很難做到的,在電磁閥設(shè)計(jì)上有經(jīng)驗(yàn)的專家曾經(jīng)提及,高使用壽命zui麻煩的就是線圈、彈簧、密封件,即線圈的設(shè)計(jì)。每當(dāng)電磁閥工作時(shí)候,電磁激勵(lì)會(huì)將柱塞拉起,反復(fù)幾百萬次,會(huì)導(dǎo)致線圈短時(shí)間里的續(xù)流和線圈發(fā)熱情況出現(xiàn),如果線圈沒有續(xù)流穩(wěn)流功能就會(huì)導(dǎo)致線圈燒壞,當(dāng)然如果線圈溫升過高,一樣會(huì)燒壞線圈,更重要的是線圈的溫升會(huì)導(dǎo)熱給介質(zhì),導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的失真;柱塞的密封件又同時(shí)與通道端面進(jìn)行幾百萬的往復(fù)運(yùn)動(dòng)后,會(huì)被磨損,出現(xiàn)泄漏、大多數(shù)閥都會(huì)有這種情況發(fā)生,一些制造廠家通過更換彈簧或密封材料設(shè)計(jì)來解決,但實(shí)際效果不會(huì)太好。
確保設(shè)計(jì)更輕小化
幾乎每個(gè)改進(jìn)儀器都需要比原先的儀器更輕,更小巧、更節(jié)能,所以每個(gè)儀器設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)時(shí)候都需要考慮到每個(gè)元器件的尺寸。在一些精密、便捷式設(shè)備、在線監(jiān)測設(shè)備里面尤其需要減小電磁閥體積,電磁閥體積的減小可以更好的容納電路板,容器瓶等非閥部件。小巧的閥體機(jī)構(gòu)也可以減少攜帶、運(yùn)輸?shù)牟槐恪?/span>
確保滿足應(yīng)用的流量
只要儀器小巧化趨勢(shì)一直保持,每個(gè)設(shè)計(jì)工程師都會(huì)需要同樣性能但更小巧的元器件。增加流速對(duì)于微型電磁閥來說是很關(guān)鍵的一個(gè)參數(shù)。但改變流速影響到的參數(shù),如能耗,壓力和流速這些參數(shù)彼此之間都是有相互制約的關(guān)系。Cv(流量系數(shù))值和閥本身的內(nèi)部通道設(shè)計(jì)有關(guān)。流量系數(shù)在一個(gè)方面可以反映了閥本身的流量設(shè)計(jì)水平,每個(gè)閥的Cv有可能相同,但體積就不同;而體積大小看似相似的閥,但Cv可能相差甚遠(yuǎn)。
當(dāng)需要達(dá)到更高流速時(shí)候,總體的能耗和壓力設(shè)計(jì)都必須保證在使用者的要求之內(nèi)。
有經(jīng)驗(yàn)的儀器設(shè)計(jì)工程師知道即使是很小的流量增加,也能影響各種應(yīng)用。
孔徑問題經(jīng)常會(huì)增加閥選擇難度。
確保更節(jié)能的器件
對(duì)于小巧化或便攜式使用電磁閥的設(shè)備來說,節(jié)能是非常重要的因素。一個(gè)良好的微型電磁閥需要優(yōu)化電能使用,同時(shí)也要減輕閥體重量,充分利用電池或電源產(chǎn)生的每安培電能。
但實(shí)際上市場上很多產(chǎn)品仍舊非常耗電。電磁閥的控制很多情況都可以加入PWM電路來節(jié)能,開關(guān)電源一般都采用脈沖寬度調(diào)制(PWM)技術(shù),其特點(diǎn)是頻率高,效率高,功率密度高,可靠性高。這種電路使整體電能下降但也能使用保持電壓來工作,但相對(duì)的也會(huì)成本變高。閥設(shè)計(jì)工程人員經(jīng)常關(guān)注尋找低能耗,更有效的線圈,對(duì)于的閥來說也就要求節(jié)能,可以增加儀器上其它器件空間和整體儀器性能。
其他選擇參考因素:
一、適用性
介質(zhì)特性
1、 質(zhì)氣,液態(tài)或混合狀態(tài)分別選用不同品種的電磁閥
2、 介質(zhì)溫度不同,規(guī)格產(chǎn)品也需要相配,否則線圈會(huì)燒掉,密封件老化,嚴(yán)重影響壽命
3、 介質(zhì)溫度應(yīng)選在電磁閥允許范圍之內(nèi)
管道參數(shù)
1、 根據(jù)介質(zhì)流向要求及管道連接方式選擇閥門通口及型號(hào)
2、 根據(jù)流量和閥門Kv值選定公稱通徑,也可選同管道內(nèi)徑
3、 zui低工作壓差在0.04Mpa以上是可選用間接先導(dǎo)式;zui低工作壓差接近或小于零的必須選用直動(dòng)式或分步直動(dòng)式
環(huán)境條件
1、 環(huán)境的zui高和zui低溫度應(yīng)選在允許范圍之內(nèi)
2、 在有腐蝕性或爆炸性環(huán)境中的使用應(yīng)優(yōu)先根據(jù)安全性要求選用耐腐蝕
電源條件
1、 根據(jù)供電電源種類,分別選用交流和直流電磁閥
2、 電壓規(guī)格用盡量優(yōu)先選用AC220V或者DC24V
控制精度
1、普通電磁閥只有開、關(guān)兩個(gè)位置,在控制精度要求高和參數(shù)要求平穩(wěn)時(shí)請(qǐng)選用多位電磁閥
二、可靠性
工作壽命
此項(xiàng)不列入出廠試驗(yàn)項(xiàng)目,屬于型式試驗(yàn)項(xiàng)目。為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的產(chǎn)品
工作制式
分長期工作制,反復(fù)短時(shí)工作制和短時(shí)工作制三種。
工作頻率
動(dòng)作頻率要求高時(shí),結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)選直動(dòng)式電磁閥,電源聽優(yōu)選交流。
動(dòng)作可靠性
嚴(yán)格地來說此項(xiàng)試驗(yàn)尚未正式列入我國電磁閥專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),為確保質(zhì)量應(yīng)選正規(guī)廠家的產(chǎn)品。有些場合動(dòng)作次數(shù)并不多,但對(duì)可靠性要求卻很高,如消防、緊急保護(hù)等,切不可掉以輕心。特別重要的,還應(yīng)采取兩只連用雙保險(xiǎn)。
三、安全性
腐蝕性介質(zhì)
宜選用塑料王電磁閥和全不銹鋼;對(duì)于強(qiáng)腐蝕的介質(zhì)必須選用隔離膜片式。
爆炸性環(huán)境
必須選用相應(yīng)防爆等級(jí)產(chǎn)品,露天安裝或粉塵多場合應(yīng)選用防水,防塵品種。
注意事項(xiàng)
經(jīng)濟(jì)性也是一個(gè)考慮的因素,但是相較上文的三個(gè)要點(diǎn),經(jīng)濟(jì)性就顯得不那么重要了
總結(jié)
微型電磁閥的選擇需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用條件和儀器本身來衡量,需要考慮在一定壓力下的可靠性、耐用性、外形、泄漏、防爆安全、開關(guān)反應(yīng)時(shí)間、重量和有效流速、低功耗以及專業(yè)匹配元器件等因素。在各類中儀器中,需要使用的電磁閥更趨向于更高品質(zhì)的電子元器件。